CN102144286B - 固定装置及固定方法 - Google Patents

Abstract

一种固定装置(10)，其使在一面粘附了粘合片(S)的半导体晶片(W)与环形框架(F)一体化。该固定装置(10)通过预剥离机构(15)将粘合片(S)进行预剥离，形成预剥离部分(S 1)之后，将晶片(W)配置到环形框架(F)的内侧，通过粘附机构(17)将固定带(T)粘附到环形框架(F)和晶片(W)上。已固定好的晶片(W)将预剥离部分(S1)进行保持并被完全剥离。

Description

固定装置及固定方法

技术领域

本发明涉及一种固定装置及固定方法，更详细地，本发明涉及一种在可以将粘附于半导体晶片的粘合片容易地进行剥离的状态下，使半导体晶片能够与环形框架一体化的固定装置及固定方法。

背景技术

考虑到半导体晶片(以下简称为“晶片”)在进行各种加工、尤其是进行切割加工时的操纵性，通过固定带来使之与环形框架一体化(固定)。在此，在晶片的器件形成面一侧，粘附着保护用的粘合片，该粘合片在后续工序中被剥离。

在专利文献1公开了一种薄片剥离装置，其在将晶片固定于环形框架的状态下通过剥离用带来将粘合片剥离。

专利文献1：W097/08745号公报

但是，由于在专利文献1所示的薄片剥离装置中，如果不是从粘合片外侧的突缘进行剥离的话，那么粘附于晶片上的粘合片就无法从晶片上被剥离，因而，剥离用带被尽可能地粘附在靠近粘合片外侧的突缘部分。为此，剥离用带有时会粘合到露出于晶片外周的固定带的粘合剂层上，如果在这样的状态下拉剥离用带，就会导致晶片破损。因此，为了使剥离用带不与固定带粘合，必须采取把薄板介于其之间等其他对策。

发明内容

本发明正是着眼于这样的问题而研究出来的，其目的在于提供一种在保持将粘附于晶片的粘合片容易地进行剥离的状态下，能够将晶片和环形框架一体化的固定装置及固定方法。

为了达到上述目的，本发明的固定装置采用如下结构，其将固定带粘附到半导体晶片和环形框架上使半导体晶片和环形框架一体化，包括：预剥离机构，其从一面粘附了粘合片的半导体晶片上将粘合片的一部分进行预剥离并形成预剥离部分；和粘附机构，其将在所述粘合片上形成了预剥离部分的半导体晶片配置到环形框架的内侧，并将固定带粘附到该环形框架和半导体晶片的另一面上。

在本发明中，以采用如下结构为佳，还包含所述半导体晶片的对准机构，所述预剥离机构设在该对准机构上。

另外，可以采用如下结构，包括完全剥离机构，其将所述预剥离部分进行保持并将该粘合片从半导体晶片上剥离。

并且，采用如下结构，包括非粘合处理机构，其使所述预剥离部分的粘合剂层不再与半导体晶片粘合。

另外，本发明的固定方法采用如下方法，将固定带粘附到半导体晶片和环形框架上，并且与半导体晶片和环形框架一体化，包括如下工序：预剥离部分形成工序，其从一面粘附了粘合片的半导体晶片上将粘合片的一部分进行预剥离并形成预剥离部分；和固定带粘附工序，其将在所述粘合片上形成了预剥离部分的半导体晶片配置到环形框架的内侧，并将固定带粘附到该环形框架和半导体晶片的另一面上。

在所述固定方法中，以包含完全剥离工序为佳，其将所述固定带粘附之后，将所述预剥离部分进行保持并将该粘合片从半导体晶片上完全地剥离。

另外，在所述固定方法中，可以包含非粘合处理工序，其将所述粘合片的一部分进行预剥离之后，使预剥离部分的粘合剂层不再与半导体晶片粘合。

根据本发明，因为采用在将粘附于晶片的粘合片的一部分进行预剥离并形成预剥离部分的状态下，将晶片固定到环形框架上的结构，由于预剥离部分的粘合力降低，所以，在将粘合片从晶片上剥离的时候，无须将剥离用带尽可能地粘附在靠近粘合片外侧的突缘部分上。另外，无须使用剥离用带也能够保持预剥离部分并进行剥离。并且，还可以用指尖摘捏来进行剥离，能够赋予多种多样的剥离方法。

另外，通过将预剥离机构设在半导体晶片的对准机构上，因而可以共同使用预剥离时进行对准的工作台，能够有效地利用空间和缩短预剥离工序的时间。

并且，通过采用包括完全剥离机构的结构，因而能够在固定装置内进行粘合片的去除。

另外，通过采用包括非粘合处理机构的结构，因而在固定工序中，即使粘合片被按压在晶片上，也能够简单地将预剥离部分从晶片上剥离。

附图说明

图1是本实施方式的固定装置整体结构的概要示意俯视图；

图2(A)～(C)是图1中a向视预剥离机构的动作说明图；

图3(A)、(B)是图1中b向视粘附机构的动作说明图；

图4(A)～(C)是图1中c向视完全剥离机构的动作说明图。

标号说明

10    固定装置

14    对准机构

15    预剥离机构

17    粘附机构

19    完全剥离机构

35    紫外线照射装置(非粘合处理机构)

F     环形框架

S     粘合片

S1    预剥离部分

T     固定带

W     半导体晶片

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1示出了涉及本实施方式的固定装置的概要俯视图。在该图中，固定装置10由框架存储盒11、晶片储存盒12、对准机构14、预剥离机构15、粘附机构17、移载机构18、完全剥离机构19和产品储存盒20构成。其中，框架储存盒11用于容纳环形框架F；晶片储存盒12用于容纳一面粘附了粘合片S的晶片W；对准机构14被配置在这些储存盒11、12之间；预剥离机构15设在该对准机构14上，其将粘合片S的一部分进行预剥离并形成预剥离部分S1(参见图2(B))；粘附机构17将固定带T(参见图3)粘附到所述晶片W的另一面和环形框架F上并使之一体化；移载机构18将环形框架F及晶片W进行移载；完全剥离机构19从已固定好的晶片W上将粘合片S完全地剥离；产品储存盒20用于容纳粘合片S被剥离后的已固定好的晶片W。此外，本实施方式中的粘合片S通过紫外线硬化型的粘合剂层被粘附到晶片W上。

所述对准机构14包含旋转工作台22和检测机构23。其中，旋转工作台22对通过移载机构18所移载来的晶片W进行支承；检测机构23配置在该旋转工作台22的外周侧上部。检测机构23由摄像机、面积传感器和线传感器等构成，且利用旋转工作台22的旋转对晶片W的外周进行扫描，并且检测出晶片W的中心位置和、未予图示的V形凹口或定位平面等的基准位置，根据该中心位置和基准位置将晶片W移载到下道工序。

如图2所示，所述预剥离机构15由单轴机械手24和部分剥离单元26构成。其中，单轴机械手24被配置在该旋转工作台22的上部；部分剥离单元26被该单轴机械手24的未予图示的滑块支承着，并且在图中的左右方向能够移动。部分剥离单元26由支承轴29、绕轴30、压辊32、和第一及第二驱动装置33、34构成。其中，支承轴29被支承在移动框架27上并对剥离用带PT进行支承；绕轴30将剥离用带PT进行卷绕；压辊32既被配置在这些支承轴29与绕轴30之间，又被设置成通过汽缸31可以上下移动；第一及第二驱动装置33、34进行剥离用带PT的抽出与回绕。第一及第二驱动装置33、34由驱动辊37、38和夹送辊40、41构成。其中，驱动辊37、38分别由马达M1、M2来驱动；夹送辊40、41将剥离用带PT夹在这些驱动辊37、38之间。利用这样的结构便能够将粘合片S的一部分进行预剥离并形成预剥离部分S1。另外，在该预剥离机构15上同时设置着紫外线照射装置35，该紫外线照射装置35作为对粘合片S的粘合剂层部分进行紫外线照射的非粘合处理机构发挥作用。

如图3所示，所述粘附机构17包含固定用工作台50和粘附单元52构成。其中，固定用工作台50对晶片W及环形框架F进行支承，且在图中的左右方向可移动地被支承在单轴机械手51的滑块54上；粘附单元52被配置在该固定用工作台50的上方。工作台50的上表面形成为吸附面，并够进行调整，以使晶片W的表面与环形框架F的表面位于相同的高度。

所述粘附单元52由支承辊58、卷绕辊59、驱动机构60、剥离板62和按压辊64构成。其中，支承辊58对在剥离片RL的一面临时粘着固定带T的毛坯卷R进行支承；卷绕辊59对固定带T被剥离后的剥离片RL进行卷绕；驱动机构60对原料卷R赋予抽出力；剥离板62从剥离片RL上将固定带T剥离；按压辊64将固定带T按压并粘附到晶片W及环形框架F的面上。驱动机构60包含驱动辊66和夹送辊67。其中，驱动辊66由马达M3驱动；夹送辊67将剥离片RL夹在其与该驱动辊66之间。此外，固定带T设置成其内径比环形框架F的内径大、且其外径比环形框架F的外径小的圆形。

如图1所示，所述移载机构18包含多关节机械手69、和设在该多关节机械手69的臂70的自由端一侧的吸附臂71。因为该移载机构18与由本申请人申请的日本特愿2008-154209号公报所示的移动机构实质上采用了相同的结构，所以，有关其详细构造的说明予以省略。

如图4所示，所述完全剥离机构19包含工作台75和完全剥离单元79。其中，工作台75通过固定带T对与环形框架F一体化了的晶片W进行支承，且通过单轴机械手76的滑块90可以在图中的左右方向移动；完全剥离单元79被配置在工作台75的上方，并且通过与单轴机械手76平行配置的单轴机械手78可以在图中的左右方向移动。该完全剥离单元79由臂83、汽缸84、吸附垫86和按压头87构成。其中，臂83可旋转地支承在移动框架81上，该移动框架81被支承于单轴机械手78的未予图示的滑块上；汽缸84设在该臂83的自由端一侧；吸附垫86设在该汽缸84上；按压头87设成通过马达M4可以进退。臂83大致呈L形，被设置成通过未予图示的马达以轴85为中心可以作90度的旋转；另外，在长的一侧，可移动地设着汽缸84。

其次，对本实施方式中的固定方法进行说明。

容纳于晶片储存盒12中的晶片W通过移载机构18一旦被移载到了对准机构14的旋转工作台22上，旋转工作台22就会旋转，检测机构23将检测出晶片W的外周位置和基准位置，且将这些外周位置和基准位置调到指定的位置。

随后，如图2(A)所示，预剥离机构15的汽缸31将伸长，且使绕挂于压辊32上的剥离用带PT与粘合片S外侧的突缘部分粘合。在此状态下，一边进行剥离用带PT的抽出与回绕；一边让移动框架27相对于旋转工作台22作指定量的相对移动(参见图2(B))。由此，粘合片S外侧的突缘部分与剥离用带PT粘合，其一部分被预剥离，且由紫外线照射装置35对该被剥离的粘合片S部分的粘合剂层进行紫外线照射。由此，预剥离的部分就变成不能再粘合的预剥离部分S1。

而且，如图2(C)所示，移动框架27向左侧移动，压辊32上升并避让。这样，通过在固定的前阶段将粘合片S的一部分进行预剥离，即使剥离用带PT的一部分超越晶片W外侧的突缘并与工作台22接触，因为那里不存在固定带T，所以，无须担心像以往那样在拉粘合片S进行剥离的时候会使晶片W破损，而且还能够切实地将剥离用带PT压接在粘合片S外侧的突缘部分上，且得到用于预剥离的充分的粘合力。

一旦在粘合片S形成预剥离部分S1，晶片W就会被移载到预先由移载机构18从框架储存盒11所移载来的、载置着环形框架F的粘附机构17的工作台50上，晶片W将被配置于环形框架F的内侧。

随后，如图3(A)所示，工作台50朝箭头a方向移动，利用未予图示的传感器进行检测，如果得知工作台50到达了指定位置，就驱动粘附单元52，并一边将固定带T从剥离片RL上剥离；一边将该固定带T粘附到环形框架F和晶片W上并进行二者的一体化(参见图3(B))。

已固定好的晶片W通过移载机构18被移载到完全剥离机构19的工作台75上，以使预剥离部分S1位于吸附垫86的下方。

随后，如图4(A)所示，汽缸84伸长并用吸附垫86将粘合片S的预剥离部分S1吸附住，在此状态下臂83朝图4中的左侧旋转并将预剥离部分S1进行大致90度的剥离。而且，马达M4驱动使按压头87移动到吸附垫86一侧并将预剥离部分S1夹入，且在此状态下通过将移动框架81移动到左侧，就可以进行粘合片S的完全剥离(参见图4(B)、(C))。

粘合片S被完全剥离了的晶片W通过所述移载机构18被容纳于产品储存盒20中。

因此，根据这样的实施方式，由于是在将晶片W固定到环形框架F上的上一步骤，就把粘合片S的一部分进行预剥离从而形成预剥离部分S1的结构，所以，能够简单地从晶片W上将固定后粘合力降低了的预剥离部分S1剥离，在将粘合片S进行完全剥离的时候，无须进行像以往那样的将剥离用带PT尽可能地粘附到靠近粘合片S外侧的突缘部分，可以有效地防止晶片的损伤。另外，通过设置预剥离部分S1，还能够赋予剥离方式的任意性，也可以用手工操作来进行完全剥离。

如上所述，记载了用于实施本发明的最佳构成和方法等，但本发明并不限于此。

也就是说，对本发明主要就特定的实施方式，特别做了图示和说明，但只要不脱离本发明的技术思想和目的范围，本领域的技术人员可以根据需要对于以上已做说明的实施方式对形状、位置或者配置等加以种种变更。

例如，在实施方式中，虽然将预剥离机构15设在对准机构14上，但是，也可以设在该对准机构14以外的位置。可是通过设在对准机构14上，既可以共同使用装置的一部分，又能够节省空间。

另外，粘合片S的粘合剂层不限于紫外线硬化型，只要是在粘合面上用喷雾器设置液体膜等、至少能够暂时降低预剥离部分的粘合力的结构就可以。

并且，完全剥离机构19不限定于图示结构的例子，只要是能够以预剥离部分S1为剥离开始位置将粘合片S剥离的结构就可以。

另外，虽然所述实施方式中的环形框架F图示的是闭环形的，但是，也适用于C环等非闭环形的框架。

并且，完全剥离机构19也可以是使用剥离用带来进行剥离的结构。在这种情况下，因为能够简单地将预剥离部分S1从晶片W上剥离，所以，无须像现有技术那样地，将剥离用带尽可能地粘附到靠近粘合片外侧的突缘部分。

另外，非粘合处理机构除了紫外线照射装置35以外，也可以通过将预剥离部分S1翻折到粘合剂层一侧，或者将其他薄片粘附到预剥离部分S1的粘合剂层上，以使该预剥离部分S 1不再与晶片W粘合。

Claims (7)

1.一种固定装置，其将固定带粘附到半导体晶片和环形框架上使半导体晶片和环形框架一体化，其特征在于，包括：

预剥离机构，在使半导体晶片和环形框架一体化之前，所述预剥离机构从一面粘附了粘合片的半导体晶片上将粘合片的一部分进行预剥离并形成预剥离部分；和

粘附机构，其将通过所述预剥离机构在所述粘合片上形成了预剥离部分的半导体晶片配置到环形框架的内侧，并将固定带粘附到该环形框架和半导体晶片的另一面上，从而将半导体晶片和环形框架一体化。

2.根据权利要求1所述的固定装置，其特征在于，还包含所述半导体晶片的对准机构，所述预剥离机构设在该对准机构上。

3.根据权利要求1或2所述的固定装置，其特征在于，包括完全剥离机构，其将所述预剥离部分进行保持并将该粘合片从半导体晶片上剥离。

4.根据权利要求1或2所述的固定装置，其特征在于，包括非粘合处理机构，其使所述预剥离部分的粘合剂层不再与半导体晶片粘合。

5.一种固定方法，将固定带粘附到半导体晶片和环形框架上使半导体晶片和环形框架一体化，其特征在于，包括如下工序：

从一面粘附了粘合片的半导体晶片上将粘合片的一部分进行预剥离并形成预剥离部分；和

将在所述粘合片上形成了预剥离部分的半导体晶片配置到环形框架的内侧，并将固定带粘附到该环形框架和半导体晶片的另一面上。

6.根据权利要求5所述的固定方法，其特征在于，包含以下工序：将所述固定带粘附之后，将所述预剥离部分进行保持并将该粘合片从半导体晶片上完全地剥离。

7.根据权利要求5或6所述的固定方法，其特征在于，包含以下工序：将所述粘合片的一部分进行预剥离之后，使预剥离部分的粘合剂层不再与半导体晶片粘合。

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